1. oldal
A kígyókat hosszú, karcsú, hajlékony, lábatlan testük nagyon jellegzetessé teszi a hüllők között, a szakértők viszont évtizedek óta vitatkoznakarról, hogyan jöhetett létre jellegzetes kinézetük. A kutatók egy része úgy gondolja, hogy a testalkat a vízi életmódhoz való alkalmazkodás eredménye, hiszen a kígyók jellemzői közül sok vonás a vízben élő állatokon is megfigyelhető, például a bálnákon és a delfineken, amelyek az evolúció során szintén elveszítették végtagjaik egy részét.
A korai fosszilis bizonyítékok alapján ráadásul sokáig úgy tűnt, hogy a kígyók őse a moszaszauruszhoz hasonlíthatott (ez volt az a vízi dinoszaurusz, amelyet a Jurassic World című filmben fehér cápával etettek), amely szétcsúsztatható állkapcsa mellett számos egyéb kígyószerű tulajdonsággal is rendelkezett. A kutatók aztán az évek során több olyan tengeri hüllő maradványaira is ráakadtak (Pachyrhachis, Haasiophis és Eupodophis), amelyek kígyószerűnek tűntek, de hátsó lábakkal rendelkeztek, megerősítve a tengeri eredet elméletét.
Az utóbbi évek részletesebb vizsgálatai azonban arra engedtek következtetni, hogy a Pachyrhachis és társai csak másodlagosan váltak tengeri fajokká, és a szárazföldön, pontosabban a földben kifejlődött kígyók egy oldalágát jelentik. A jelenleg legszélesebb körben elfogadott elmélet szerint a kígyók jellegzetes testalkata a földben való haladáshoz való alkalmazkodás eredményeként alakult ki. Ezt a teóriát támasztják alá azok a kígyófosszíliák is (Najash, Dinilysia és Coniophis), amelyek nagy valószínűséggel szárazföldi fajokhoz tartoznak, és idősebbek a Pachyrhachis-leleteknél. A föld alatti életmóddal kapcsolatos bizonyítékok ugyanakkor még mindig nem teljesen meggyőzőek, így egyelőre a kígyók tengeri eredetének elméletét sem lehet teljesen elvetni.
A vita sok szempontból hasonlít az ember evolúciójával kapcsolatos szakmai csatározásokra, hiszen itt is elsősorban a kevés lelet miatt nehéz választ találni a kérdésekre. A kígyók csontjai rendszerint nagyon vékonyak és törékenyek, így nem sok fosszilis példány maradt fent, ezek alapján pedig nem egyszerű megállapítani, hogy milyen lépésekben és hol zajlottak le az állatok törzsfejlődésének legfontosabb állomásai.
A helyzet pedig, az emberi evolúció kutatásához hasonlóan, minden újabb lelet előkerülésével tovább bonyolódik. A napokban megjelent egy tanulmánya Science oldalain, amelynek szerzői egy olyan fosszíliát írnak le, amely véleményük szerint életében egy négylábú ásókígyó lehetett. David Martill, a Portsmouthi Egyetem kutatója és kollégái úgy állítják be a csontokat, mint a kígyók szárazföldi múltjának megdönthetetlen bizonyítékát, a tudományterület más szakértői szerint azonban nem ennyire egyértelmű a helyzet.
Az idei évben három másik fontos tanulmány is megjelent a kígyók evolúciójával kapcsolatban, amelyek segíthetnek megfelelő kontextusba helyezni, hogy mit is jelenthet valójában a négylábú brazíliai kígyó megtalálása. Május környékén még nagyon úgy tűnt, hogy a kígyók törzsfejlődésével kapcsolatos viták lassan befejeződnek, Allison Hsiang, a Yale kutatója és kollégái ugyanis egy óriási adatállomány elemzését tették közzé, amelynek keretében élő és kihalt kígyókat vizsgáltak meg. A rendelkezésre álló adatok alapján, matematikai modelleket használva felvázolták, hogyan is nézhetett ki külsőre a kígyók őse, és leszármazottainak családfája.
Ez a tanulmány, amely egy minden korábbinál alaposabb adatelemzés eredményeként jött létre, egyértelműen a kígyók szárazföldi kialakulásának elmeletét támasztotta alá. Hsiang és munkatársai vizsgálatai alapján a kígyók őse éjszakai vadász lehetett, amely kisebb gerinces áldozatait lopva közelítette meg. Az elemzés azt ugyanakkor nem erősítette meg, hogy ezek az egykor volt állatok a földbe ásták volna magukat, a szerzők mindössze annyit állítottak, hogy a kígyók elődei a szárazföldön éltek.
Egy hónappal Hsiangék tanulmánya előtt egy másik fontos írás is megjelenta témában, amely azonban gyakorlatilag semmiféle sajtóvisszhangot nem kapott. Tod Reeder, a San Diegói Állami Egyetem kutatója a pikkelyes hüllők, vagyis a kígyók, a gyíkok és az ásógyíkok evolúciós családfáját kísérelte meg felvázolni nagy mennyiségű genetikai és morfológiai adat alapján. Ez a vizsgálat pedig megerősítette a kígyók tengeri eredetét propagálók egyik legfontosabb bizonyítékát, vagyis a moszaszuruszok és a kígyók nagyon közeli rokonságát.
Reeder és társai saját eredményeikre hivatkozva eősen megkérdőjelezték Hsiang tanulmányának állításait. A legnagyobb problémájuk azzal volt, amely szerintük a szerzők téves hiedelmekre alapoztak, amikor megalkották a kígyók családfájának gyökerét, és amikor meghatározták az elágazások létrejötte között eltelt időket. Ehhez ugyanis a kígyók szerintük legközelebbi hozzátartázójának családfáját, a lábatlangyík-alakúak evolúcióját vették mintaként, ahová döntően szárazföldi fajok tartoznak.
Hsiang tanulmánya valóban lenyűgöző elemzése a kígyók evolúciójának, azonban az egész családfa azon az alapfeltevésen alapul, hogy a kígyók ősei szárazföldi gyíkok voltak, mondja Michael Lee, az Adelaide-i Egyetem kutatója, aki az elsők között vetette fel a kígyók tengeri eredetének ötletét. Ez az alapfeltevés pedig döntően befolyásolja a végkövetkeztetést és a családfa lefutását is, holott Reeder eredményeinek tükrében ez nem több egyszerű spekulációnál.
Hsiang is elismeri, hogy lehetséges, hogy kisebb hibákat elkövettek ugyan, ám ezek szerinte az összképet nem befolyásolják, ugyanakkor úgy véli, hogy mindenképpen érdemes lenne elemezni Reeder családfája és az övék közti különbségek okait. Hsiang ugyanakkor azt is hozzáteszi, hogy míg Reeder evolúciós térképe inkább genetikai adatokhoz passzol, saját eredményeik a morfológiai adatokat magyarázzák meg, amelyekkel viszont Reedernek több esetben is problémái akadnak.
2. oldal
A harmadik tanulmánytBruno Simões, a Londoni Természtettudományi Múzeum kuttatója és kollégái jegyzik, akik egy egészen új oldalról közelítették meg a kígyók evolúciójának kérdését. Csontok vagy véletlenszerűen kiválasztott gének helyett specifikus géneket vizsgáltak, mégpedig azon DNS-szakaszokat, amelyek a gyíkokban és a kígyókban a látórendszer fényérzékeny sejtjeinek pigmentjeit kódolják. Ezeket más kutatók már behatóan tanulmányozták egy sor különböző fajban, és ezen vizsgálatok során kiderült, hogy a pigmentek jellege sokat elárulhat az állatok életmódjával kapcsolatban is.
„Az opszin, a rodopszin és más vizuális pigmentek gyakorlatilag a látórendszer kezdőpontját jelentik” – mondja Simões. „Bármi is történjen a látórendszerrel, elsőként ezek a pigmentek érintettek a változásban.” A földfelszín alatt élő állatok többsége például jellemzően elveszítette a pigmenteket kódoló gének nagy részét, mivel a mélyben nem elsősorban látásukra támaszkodnak. A gének vizsgálatával ugyanakkor az élőhely jellegére és a szemek működési módjára is következtetni lehet. „Az aminosavösszetétel alapján jól meghatározható, hogy milyen hullámhosszakat érzékelnek az állatok” – magyarázza Simões.
Amikor a kutató és kollégái megvizsgálták a kígyók és a gyíkok fotoreceptorainak pigmentjeit kódoló géneket, meglepődve tapasztalták, hogy a kígyóknak kettővel kevesebb látópigmentjük van, mint a többi pikkelyes hüllőnek, a maradék hármat viszont egy kevés kivételtől eltekintve megőrizték. Simões szerint ez azt jelenti, hogy a kígyók az emlősök elődeihez hasonlóan evolúciójuk egy pontján éjszakai életmódra tértek át. A kivételt jelentő fajok között azon kígyókat találjuk, amelyek napjainkban a magukat a földbe temetve élnek, és gyakorlatilag teljesen vakok. Ezek látórendszere már csak egyetlen pigmentet hordoz. Ez pedig szintén azt támasztja alá a kutatók szerint, hogy a kígyók őse éjszakai életmódot folytatott, de nem ásta bele magát a földbe, különben látórendszere még jobban visszafejlődött volna.
Ami a tengeri eredet kérdését illeti, Simões és társai ennek nem találták nyomát az általuk vizsgált génekben. A tengeri környezetben gyökeresen eltérőek a fényviszonyok, mint a szárazföldön, és a vízi fajok többségének szeme gyakran alkalmazkodik is ehhez, eltolva az általuk észlelhető hullámhosszakat a mélyben is érzékelhető fények irányába. Ez az átrendeződés a tengerben élő kígyók látószervében is megfigyelhető, a többi kígyófaj tagjaira azonban nem jellemző.
Végül elérkeztünk a legfrissebb tanulmányhoz, amelyben Martill és társai egy négylábú kígyót mutatnak be. A lelet pontos eredetéről nincsenek információk, a csontokat körülvevő mészkő jellege alapján azonban a szakértők szerint valószínűleg a brazíliai Crato-formációból származhat, amely nagyjából 100 millió éve keletkezett egy sekély tenger aljára lerakódott üledékből. A feltételezett lelőhely 20 millió évvel idősebb a legidősebb ismert kígyófosszíliánál, és Martill és társai úgy vélik, hogy a Tetradopodophis amplectus néve keresztelt tízcentis állatka a kígyók egyik őse lehet.
A lelet igen nagy felzúdulást keltett szakmai körökben, ugyanis nagyon szokatlanul néz ki. Ha valóban egy kígyóról van szó, akkor nagyon fontos evolúciós kapcsolódási pontok hiányoznak a kígyók és a gyíkok között, mondj Lee. Martill szerint a testhez képest rövid farokrész, a medence formája, a pikkelyek lenyomata, a fogak jellege, illetve a csigolyák magas száma és formája alapján a négylábú állatka sokkal kígyószerűbb, mint bármelyik gyík.
Mások azonban nem értenek vele egyet, hiszen számos olyan gyíkfaj is létezik, amely elveszítette lábait, és kifejezetten kígyószerűen néz ki, mégsem a kígyók közeli rokona. A helyzetet nehezíti, hogy a fosszilis csontváz nagyon apró, és a koponya gyakorlatilag a felismerhetetlenségig összeroncsolódott. Lee szerint a fogak íve és a csigolyaszám valóban kígyószerűvé teszi az állatot, a többi Martill által kiemelt jellemző kapcsán azonban lehet vitatkozni.
Hsiang ugyanakkor teljesen meg van győzve, mivel a Tetrapodophis szerinte is számos olyan anatómiai tulajdonsággal rendelkezik, ami a kígyók sajátja. A kutató számára a lelet egyik legérdekesebb részét egyébként nem is az állítólagos szárazföldi kígyó, hanem annak utolsó zsákmánya jelenti, az állat gyomrában ugyanis egy apró gerinces, vélhetően egy emlős vagy egy gyík csontjai őrződtek meg, ami Hsiang szerint saját elméletét igazolja az északa vadászó kígyóősről.
Martill és társai szerint a Tetrapodophis csökevényes lábai formájuk alapján sokkal inkább ásásra, mint úszásra voltak alkalmasak, Lee azonban ezzel sem ért egyet. A vakondok és a többi földet túró faj tagjai rövid, tömzsi, erős végtagokkal rendelkeznek, a Tetrapodophis lábai viszont hosszú, vékony, törékenynek tetsző ujjakat hordoznak. A csontok fosszilizációs foka is azt támasztja alá, hogy az állat vázrendszere nem tartalmazott túl sok kalciumot, holott az ásó állatokat éppen ez jellemzi. Az alacsony kalciumszint ugyanakkor kifejezetten a vízi állatok jellemzője.
A lelet bokájában ráadásul külön áll két olyan csont, amelyek a gyíkok többségében − a vízi moszaszauruszt kivéve − össze vannak nőve. Lee szerint a végtagok kifejezetten úszó lábaknak tűnnek, amit az is megerősíthet, hogy az állat pusztulása idején a lelőhelyet sekély tenger borította. A szakértő úgy véli, hogy bár a vízi élemódot semmi sem igazolja kétségen felül, a szárazföldi létmód kifejezetten valószínűtlennek tetszik az állat csonjait látva.
A Tetrapodophis történetét tovább az is bonyolítja, hogy a lelet eredete bizonytalan. Egyelőre nem tudni, hogyan került Németországba, ahol Martill egy múzeumi gyűjteményben felfedezte. A terjengő pletykák szerint könnyen lehetséges, hogy a csontokat valaki illegális úton juttatta ki Brazíliából. Martill ironikus módon rengeteget kutatott a dél-amerikai országban, karrierje talán legfontosabb felfedezését azonban nem ott, hanem a solnhofeni Bürgermeister-Müller Múzeumban tette, ahová tanítványaival látogatott el.
Hogy a lelet a Crato-formációból származhat, az is Martill feltevése, a múzeumban ugyanis annak eredetét nem ismerték, így nem tudni, hogy ki ásta ki, mikor tette ezt, és hogyan került a kis német intézménybe. A kutató szerint mindez nem is feltétlenül lényeges, hiszen a fosszília jogi státuszának semmi köze tudományos jelentőségéhez. Kollégái többsége ugyanakkor fel van háborodva ezen a hozzáálláson, ahogy azon a tényen is, hogy egy olyan nagy presztízsű folyóirat, mint a Science egyáltalán hajlandó lehozni egy olyan tanulmányt, amely az 1942 óta érvényben lévő vonatkozó brazil törvények ismeretében szinte bizonyosan egy fekete piaci lelet elemzésén alapul.
